MECÁNICA ELÉCT RICA INDUS T RIAL

Transcripción

1 MECÁNICA ELÉCT RICA INDUS T RIAL I ng. Mco. RAFAEL FORMOSO Profesor Adjunto I ng. Elect. ERNES T O PET ROS S ELLI Profesor Adjunto Avda 60 esq124 T el / Fax (0221) /

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3 CARRERA INGENIERÍA QUIMICA DISEÑO CURRICULAR: 1995 ORDENANZA C. SUP`. Nº 768/94 DEPARTAMENTO: Ing. QUIMICA APROBACIÓN C A RES Nº De la CURRÍCULA X ELECTIVA ANUAL 1er. CUATRIMESTRE X 2do. CUATRIMESTRE AS I GNAT U R A ME CÁNI CA-E L E CT R I CA- I NDU S T R I AL P R OGR AMA S I NT ÉT I CO Materiales de construcción de equipos e instalaciones. Corrosión y sistemas de protección. Fundamentos de estabilidad y resistencia de materiales. Cañerías, tanques y recipientes. Criterios de selección y de diseño mecánico. Elementos de máquina. Estanqueidad de fluidos. Máquinas eléctricas. Fundamentos y criterios de selección. Instalaciones eléctricas y sistemas de protección. Gestión de mantenimiento. NIVEL: 3 ro. TOTAL DE HORAS: 96. HORAS SEMANALES: 6 OBSERVACIONES La materia es dictada en dos cuatrimestres En el 1er cuatrimestre se dicta Mecánica por el Profesor R. Formoso, (3 horas semanales) En el 2do cuatrimestre se dicta Electricidad por el Profesor E. Petroselli (3 horas semanales)

4 OBJET I VOS DE LA AS I GNAT URA Introducir formación básica en materiales, mecánica y electrotecnia, proyectarla hacia los requerimientos profesionales prácticos de operación y mantenimiento en instalaciones de procesos y servicios VI GENCI A AÑO 1997 EQUIPO DOCENTE DIRECTOR DE CÁTEDRA: Profesor Adjunto Interino DS: Ing. Rafael Formoso Profesor Adjunto Interino 0,5 DS: Ing. Ernesto A. Petroselli NÚMERO DE DIVISIONES: 1 (UNA) AR T I CU L ACI ÓN CON OT RAS ASIGNATURAS ASIGNATURAS O CONOCIMIENTOS CON QUE SE VINCULA CORRELATIVAS PARA CURSAR: CURSADAS: 11, Física II APROBADAS:4, Análisis Matemático I, 5 Física I, A Sistemas de representación CORRELATIVAS PARA RENDIR EXAMEN FINAL: : 11 Física II P R OGR AMA ANAL Í T I CO B I B L I OGR AF Í A GENER AL OBLIGATORIA Circuitos Eléctricos y Magnéticos Fundación del libro Tecnológico, Marcelo Sobrevila Mantenimiento Industrial, Organización gestión y Control. Raimundo H. González. COMPLEMENT ARI A CEAC, Electrotecnia General ENCICLOPEDIA CEAC DE ELECTRICIDAD, Ediciones CEAC, S.A., España, 1980 SIEMENS catálogo selección motores MECANICA UNIDAD TEMÁTICA 1: Estática DE S AR R OL L O Sistemas espaciales de fuerzas. Fuerzas concurrentes y paralelas en el espacio. Representación gráfica de una fuerza. Composición de fuerza de cualquier dirección (no concurrentes) por medio

5 del polígono funicular. Determinación de momentos por medio del polígono funicular. Condiciones analíticas de equilibrio. Ejemplos analíticos. Geometría de las masas. Fuerzas distribuidas. Centro de gravedad. Método para la determinación del centro de gravedad de una superficie cualquiera: método gráfico y analítico. Grados de libertad y tipos de vínculos. Relación con sistemas isostáticos e hiperestáticos. Sistemas reticulados. Ejemplo de método gráfico de Cremona para el cálculo de esfuerzos en barras. Ejemplos prácticos. TIEMPO ASIGNADO: 6 HORAS UNIDAD TEMÁTICA 2: Resistencia de Materiales Tensiones y deformaciones medias. Comportamiento elástico y plástico Módulo de elasticidad. Coeficiente de Poisson. Circulo de Mohr. Propiedades mecánicas: resistencia, fragilidad, ductilidad, tenacidad, maleabilidad. Conceptos de tracción, compresión, flexión, torsión, dureza, resiliencia choque, fatiga, fluencia lenta o efecto creep. Esfuerzos de origen térmico. Propiedades mecánicas versus temperatura. Efectos de entalla, etc. TIEMPO ASIGNADO: 9 HORAS UNIDAD TEMÁTICA 3: Deformaciones y esfuerzos combinados Deformaciones de vigas. Esfuerzos combinados. Ecuación diferencial de la elástica. Deformación de vigas transversalmente. Deformación de una viga simplemente apoyada debido a una carga concentrada. Deformación de una viga uniformemente cargada y apoyada en sus extremos. Flecha máxima de la elástica. Pandeo; fuerza de pandeo. Esfuerzos cortantes y momentos de flexión. Momento de inercia, de resistencia y centrifugo de superficies planas. Cálculo de vigas de sección constante de perfiles normales: Cálculo de ejes sometidos a esfuerzos de torsión. Ejemplos prácticos. TIEMPO ASIGNADO: 6 HORAS UNIDAD TEMÁTICA 4: Elementos y órganos de transmisión de movimientos mecánicos. Correas, poleas, cadenas. Mecanismos articulados; acoplamientos rígidos y flexibles. Aplicaciones específicas. TIEMPO ASIGNADO: 6 HORAS UNIDAD TEMÁTICA 5: Rodamientos y cojinetes de equipos rotantes Distintos tipos de rodamientos. Cargas y velocidades. Lubricantes, grasas y aceites. Selección. Soportes de rodamientos. Fallas. Verificación y control. Vibraciones: análisis. Predicción de la falla. Alineación, soporte. Cojinetes antifricción: tipos y aplicaciones.

6 TIEMPO ASIGNADO 6 HORAS UNIDAD TEMÁTICA 6: Empaquetaduras, sellos mecánicos y juntas. Empaquetaduras en equipos rotantes: usos y formas. Uso de sellos mecánicos en bombas de proceso. Distintos tipos de sellos mecánicos. Costo inicial y conservación de los mismos. Juntas: distintos tipos según el líquido o gas de sellar. Consideraciones. Presión de apriete. Cálculo de una junta blindada. TIEMPO ASIGNADO: 6 HORAS UNIDAD TEMÁTICA 7: Ensayos de Laboratorio Ensayo de tracción, compresión, flexión, torsión y dureza Verificación y montaje de rodamientos, poleas, cojinetes, empaquetaduras y sellos mecánicos. TIEMPO ASIGNADO: 4,5 HORAS ELECTRICIDAD UNIDAD TEMÁTICA 1: Corriente alterna y medidas eléctricas Los valores fundamentales de una corriente alterna. Comportamiento de resistencias, bobinas y capacitores en circuitos de c.a. La ley de Ohm generalizada, impedancia. Potencia activa, reactiva y aparente, factor de potencia, Circuitos trifásicos, ventaja de la operación trifásica, sistema equilibrado. Relación de tensiones La conexión estrella, La conexión triángulo. Potencia en circuitos trifásicos Errores de medida. Medición de tensión, corriente, potencia. Instrumentos eléctricos de medición para cc y ca. Instrumentos analógicos y digitales: principios de funcionamiento, usos, ventajas y desventajas, errores OBJETIVOS:. Interpretar las magnitudes eléctricas básicas, sus unidades, y las posibilidades de su determinación por cálculo o medición. Conocer y aplicar los conceptos fundamentales de Energía y Potencia. Diferenciar los distintos sistemas trifásicos Operar con las leyes fundamentales de la Electrotecnia. Saber medir magnitudes eléctricas. TIEMPO ASIGNADO: 9 horas UNIDAD TEMÁTICA 2: Máquinas eléctricas

7 Transformador monofásico. Principio de funcionamiento. Relaciones fundamentales. Transformador trifásico. Principio de funcionamiento. Aspectos constructivos. Autotransformador. Principio de funcionamiento. Usos. Ventajas y desventajas. Protecciones y mantenimiento de los transformadores trifásicos de uso industrial. Motores asincrónicos trifásicos. Principio de funcionamiento. Características constructivas. Métodos de arranque. Variación de su velocidad mediante variación de frecuencia primaria. Máquinas de cc. Principio de funcionamiento. Características constructivas. Tipos de excitación. Características de funcionamiento. Mantenimiento de las máquinas eléctricas. OBJETIVOS: --Conocer los principios de funcionamiento de las maquinas eléctricas, sus aplicaciones prácticas, sus ventajas y desventajas. --Conocer los rudimentos de mantenimiento de maquinas eléctricas. - TIEMPO ASIGNADO: 13,5horas UNIDAD TEMÁTICA 3: Comportamiento y selección de maquinas eléctricas Pérdidas eléctricas, magnéticas y mecánicas. Temperatura límite, valores nominales de servicio..calentamiento del local La máquina accionada, características de funcionamiento, criterios básicos de selección e instalación. Formas constructivas. Grados de protección IP. Selección desde catálogos comerciales. OBJETIVOS: --Saber seleccionar de un catálogo comercial una maquina para una aplicación específica. TIEMPO ASIGNADO: 6 horas UNIDAD TEMÁTICA 4: Instalaciones eléctricas Elementos de protección, maniobra y transmisión. Generalidades, criterios de clasificación y aspectos constructivos de seccionadores, seccionadores bajo carga, interruptores, fusibles, contactores, guardamotores, protectores diferenciales.cables.. Peligrosidad de la corriente eléctrica. Protección de puesta a tierra, finalidad, normas. Pararrayos. Condiciones de seguridad en las maniobras. Diagramas unifilares. Circuitos de fuerza motriz, comando, señalización e iluminación Instalaciones eléctricas en ambientes especiales ( húmedos, corrosivos y explosivos) Luminotecnia. Definición de magnitudes y unidades. Reglas básicas a respetar en una instalación de iluminación. OBJETIVOS: Conocer los componentes de una instalación eléctrica. Interpretar diagramas eléctricos.

8 Conocer la peligrosidad de la corriente eléctrica, que precauciones y normas se deben respetar. Conocer las reglas básicas a respetar en una instalación de iluminación. TIEMPO ASIGNADO: 15 horas P L ANI F I CACI ÓN DE CÁTEDRA CR ONOGR AMA U NI DAD Y /O T E MA ACT I VI DADE S T I E MP O PRIMER CUATRIMESTRE Unidad Temática 1 Unidad Temática 2 Unidad Temática 3 Unidad Temática 4 Unidad Temática 5 Estática. Sistema de fuerzas. Centro de gravedad Grados de libertad y tipos de vínculos Sistemas reticulados Resistencia de materiales Tensiones y deformaciones Propiedades mecánicas 2 semanas Deformaciones y esfuerzos combinados Momentos. Cálculos de vigas y ejes Momentos mecánicos. Elementos y Sistemas de transmisión Acoplamiento. Casos prácticos Rodamientos. Selección de fallas Cojinetes. Tipos y aplicaciones Unidad Temática 6 Empaquetaduras. Usos y formas Sellos mecánicos y juntas. Unidad Temática 7 Ensayos de laboratorio 1,5 semanas Consulta Unidades Temáticas 1 a 7 0,5 semanas Primer parcial y recuperatorio Unidades Temáticas 1 a 7 SEGUNDO CUATRIMESTRE Unidad Temática 1 Unidad Temática 2 Total Mecánica (1er cuatrimestre) Corriente alterna y medidas eléctricas Resistencias, bobinas y Capacitores Potencia. Circuitos trifásicos Instrumentos analógicos y digitales Transformadores mono y trifásicos Autotransformadores Protección y mantenimiento de transformadores Máquinas de corriente continua 16 semanas 2 semanas 3 semanas

9 Unidad Temática 3 Unidad Temática 4 Consulta Primer parcial y recuperatorio Mantenimiento de máquinas eléctricas 0,5 semanas Comportamiento y selección de máquinas eléctricas Formas constructivas y grados de protección Instalaciones eléctricas 5 semanas Elementos de protección Puesta a tierra. Pararrayos Instalaciones en ambientes especiales Luminotecnia Unidades Temáticas 1 a 4 0,5 semanas Unidades Temáticas 1 a 4 Total Eléctrica (2do cuatrimestre) 16 semanas ME T ODOL OGÍ A DI DÁCT I CA La metodología está orientada a que todo lo que se estudie, practique o ensaye, esté relacionado con los objetivos generales propuestos y sirva para la formación del futuro ingeniero. Se procura estimular la capacidad deductiva del estudiante, por aplicación de un razonamiento lógico y sencillo. Se establece además, a través del ejercicio docente, un proceso continuo de comunicación profesor-alumno, en permanente estado de ajuste, con valoración por parte de ambos, de los métodos y formas de enseñanza. El diálogo constante deberá ser un pilar fundamental. Se promueve, entonces: Exposición, análisis y demostración de soluciones electrotécnicas a problemas de índole eléctrico, mediante procesos inductivos deductivos. Analogía de situaciones entre casos teóricos y reales. Asignación al estudiante de temas teórico-prácticos concretos para su investigación bibliográfica, previo a su tratamiento en el aula. E VAL U ACI ÓN El sistema de evaluación del alumno ha sido implementado con cuidado criterio pedagógico, basado en un continuo seguimiento y control del trabajo del estudiante, compatibilizando su implementación con las posibilidades del alumno tecnológico en relación a sus obligaciones laborales. La evaluación del aprendizaje de los alumnos contempla de manera integrada la adquisición de destrezas, conocimientos, el desarrollo de la capacidad de análisis, la formación de actitudes, y las habilidades para encontrar información y resolver problemas reales Se trata entonces, de un sistema evaluativo que posee como premisa fundamental el interpretar en que grado de magnitud ha alcanzado el alumno los objetivos generales y específicos de cada Unidad Temática. Para tal cometido se proponen evaluaciones conceptuales continuas, y una evaluación periódica complementadas con una general que vinculen en forma conjunta los

10 diversos conceptos adquiridos. Se aplica en consecuencia, el siguiente régimen de aprobación: Evaluación del nivel de participación del estudiante en clases teóricas y prácticas. Aprobación de informes Parcial escrito teórico-práctico. Evaluación final teórico-práctica en forma escrita y oral. Mecanica y Eléctrica en conjunto R E CU R S OS AUXILIARES NECESARIOS Tiza y pizarrón Ilustraciones de instrumentos de medida Kit didáctico sobre motores eléctricos Catálogos comerciales sobre. transformadores, motores, conductores, elementos de maniobra y protección, luminotecnia. HORAS DE FORMACIÓN EXPERIMENTAL: FORMACIÓN PRÁCTICA HORAS DE RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE INGENIERÍA: 6